Разновидности и устройство газовых горелок

Газовая горелка – один из главных инструментов мастеров сварки. Критерием качества номер один является стабильное и ровное пламя с нужным уровнем мощности.

Эта стабильность образовывалась за счет смешивания внутри устройства горючего газа и кислорода.

Классификация газовых горелок

Эти устройства на рынке представлены в нескольких широких и разнообразных линейках. Принцип работы у всех одинаковый, тем не менее каждая из моделей отличается рядом дополнительных технических характеристик.

Вот как подразделяются газовые горелки по своим функциональным критериям:

• Инжекторные горелки характеризуются особой подачей кислорода к месту возникновения пламени.
• Жидкостные модели, работающие не на газе, а на парах керосина или бензина.
• Универсальные приборы, которые годятся и для сварки, и для резки металла.
• Специализированные модели, выполненные для одной конкретной операции.
• Многопламенные горелки со специальными потоками пламени.
• Устройства с ручным или машинным управлением.
• Горелки с разной мощностью: малого, среднего и высокого уровня.

С инжектором или без: как это работает?

Существует два вида газовых горелок. Рассмотрим подробно каждый из них.

Горелки без инжектора

Эти газовые горелки работают на высоком давлении, имеют относительно простую конструкцию и чрезвычайно эффективны в использовании.

Вот в каком алгоритме происходит их функционирование:

• Поступление необходимого кислорода из воздуха происходит через специальные резиновые щели и вентиль, после чего поступает в смеситель.
• Функция смесителя – деление общего потока на мелкие струи, которые поступают в сопло. Таким же образом поток поступает в специальный вентиль.
• Смешивание газа с кислородом происходит с помощью циркуляции, чтобы быть на выходе максимально однородной.
• Мундштук на наконечнике обычно выполнен из долговечного металла – к примеру, меди. Смесь, нагретая до очень высокой температуры, выходит именно через него. Температура на выходе будет даже выше, чем температура плавления металлов.

Технические требования к данным устройствам простые и конкретные: газовый поток должен быть равномерным и иметь конкретную скорость, которую можно контролировать и которая будет очень точной.

Дополнительное требование относится к смеси: она должна полностью сгорать. Скорость газового потока должна быть достаточной для того, чтобы пламя не перебрасывалось на верхнюю часть прибора, что весьма и весьма опасно из-за высокого риска взрыва.

С другой стороны, скорость горячего газового потока не должна быть слишком высокой вследствие риска отрыва пламени от мундштука с его последующим затуханием.

Как высчитать оптимальную скорость выхода газового потока?

Нужно учитывать несколько факторов:

• состав горючей смеси;
• диаметр внутренней стенки сопла;
• техническое устройство мундштука.

Средняя скорость находится в пределах 70 – 150 м/сек.

Горелки с инжектором

В качестве горючих газов используются метан, кислород или ацетилен, которые закачиваются в смеситель с помощью инжектора. Это и есть технологическая особенность инжекторного семейства сварочных горелок.

Вот как работает конструкция с инжектором:

• Горючий газ закачивается в смесительную камеру инжектором.
• Кислород поступает из баллона туда же.
• После поступления в смеситель газ смешивается с кислородом воздуха.
• Полученная смесь поступает по трубе в мундштук.
• Давление газа из мундштука должно быть, как минимум 3,5 атмосферы.

У инжекторных моделей есть существенный технологический недостаток, о котором нужно постоянно помнить: смесь горючего газа с кислородом непостоянная, она все время меняет свой состав. Вследствие этого пламя такой газовой горелки по определению не может быть ровным и стабильным.

Используются такие газовые горелки очень широко, несмотря на низкое давление и довольно сложную конструкцию. В них встроена система охлаждения, так как из-за низкого давления сопло с мундштуком нагреваются очень сильно. Поэтому важнейшим моментом является контроль перегрева камеры, чтобы она не взорвалась.

Как работать с газовой горелкой в процессе сварки?

Горелки – отличные компаньоны в сварочных процессах автоматического или полуавтоматического типа. Как вы помните, при этих способах сварочная проволока подается автоматически, без помощи рук.

Таким образом, с помощью этих технологий можно добраться до самых труднодоступных участков сварки с минимальными усилиями. Дополнительное преимущество – это то, что практически не остается шлаком и другого мусора. Шов формируется быстро и весьма высокого качества.

Недостатки у данного метода тоже есть. К ним относится весьма недешевая стоимость как основных аппаратов, так и расходных материалов. Вся конструкция довольно тяжелая, которую сложно перемещать.

Этапы в действиях:

• Прежде всего – самая тщательная зачистка поверхностей соединяемых заготовок: ни грамма ржавчины или любого загрязнения. Чистим хорошенько – не тряпочкой, а металлической щеткой и насадками на шлифовальном аппарате.
• Обезжириваем те же поверхности для последующего плотного прилегания металла к металлу.
• Активация газовой горелки с одновременным запуском системы подачи проволоки электрода для старта главного процесса сварки.
• Установка оптимальной скорости подачи проволоки, которая обусловлена природой металлов другими входными факторами.

Перед работой нужно проверить целостность и функционирование инжектора. Это сделать просто: подключить кислородный шланг к ниппелю и поднять давление в аппарате до рабочего уровня.

При проходе кислорода через инжекторную систему в канале горючего газа должно сформироваться разрежение. Проверить его можно с помощью пальца: он будет присасываться к отверстию ниппеля. Если так, подключают и фиксируют оба шланга. После этого смесь поджигается и регулируется величина пламени.

Как только сварка произведена, вентиль баллона с ацетиленом перекрывается. Кислородный кран отключается только вторым. Такой порядок отключения нужно соблюдать в обязательном порядке. В противном случае пламя может ударить прямо в ацетиленовый шланг, что может вызвать взрыв.

Если делать все правильно, все риски оправдываются: шов получается надежным и долговечным.

https://youtu.be/Rz1zG_fjkAU

Популярные виды горелок для сварки

Типы горелок, которые популярны среди сварщиков.

Сварочная горелка для полуавтомата

Основными критериями работы газовой горелки для полуавтоматической сварки являются вид разъема для включения в сварочный аппарат, номинальный сварочный ток и система охлаждения.

Охлаждение самого устройства в данном случае особенно важно. Такого рода модели особенно часто используются для работы в труднодоступных участках.

Полуавтоматическая сварка без применения газа включает в себя формирование сварочной ванны в месте сплавления металлов двух соединяемых заготовок не сопровождается защитой из инертных газов.

Полуавтоматическая модель имеет три составных элемента:

1. сама горелка;
2. ее шлейф;
3. контактное соединение.

Суть ее работы – физическая связь со сварочным процессом. Подача металлической присадочной проволоки жидкости из системы охлаждения происходит по шлейфу горелки. Такой же путь у сварочного тока, защитного газа или флюса вместо него.

Контактное соединение как элемент горелки необходим для подключения источника сварки и сварочной горелки.

Важная часть – рукоятка устройства. Обычно ее делают из литого материала с хорошей изоляцией. Что же касается наконечников или мундштуков, то их делают из бронзы, разных сплавов меди или неплавящегося вольфрама. Самые качественные – медные и вольфрамовые мундштуки: они самые долговечные и имеют длинный срок использования.

Горелка для аргонодуговой сварки

Нет нужды подтверждать востребованность аргоновой сварки – она была и есть чрезвычайно популярной. По большей части она используется для соединения заготовок из таких металлов как серебра, чугуна и, что особенно ценно, алюминия. Преимуществ у технологии немало, но главное – великолепный и долговечный шов.

У аргоновой горелки есть некоторые нюансы: она работает по своему принципу. Дело в том, что у нее совмещаются принципы аргоновой и дуговой сварки.

Источник питания – это обыкновенный электрический разряд, а аргон или другой инертный газ выполняет роль мощной защиты от проникновения и воздействия кислорода. Потому что вес аргона больше веса кислорода. Электроды при таком способе выбираются вольфрамовые, неплавящиеся.

Сварочная горелка для аргонодуговой сварки может различаться по нескольким параметрам:

• мощности горения;
• типу системы охлаждения горелки;
• типу управления пламенем и другими показателями;
• длине электрического кабеля;
• типу подключения к аппарату сварки.

Тип охлаждения в таких устройствах бывает двух типов: воздушный или водяной. Тип управления тоже делится на три варианта: вентильный, с помощью кнопок или универсального характера.

Конструкция устройства простая: специальный шланг для инертного газа, силовая жила и специализированной составной рукоятки. Модель с водяным охлаждением снабжена дополнительным шлангом для воды или другой жидкости.

Рукоятка аргоновой горелки устроена следующим образом: сопло из керамических материалов, цанги, ее корпуса и каппы одного из двух видов – длинной или короткой.

Горелка для сварки типа ТИГ

Устройство этого вида выполняет функцию держателя электрода. Здесь также используется защитный газ. В отличие от других видов горелок здесь нет специального канала для подачи присадочной проволоки, которая подается ручным способом.

Составные части горелки ТИГ следующие:

• электрод;
• корпус;
• втулка для уплотнения;
• корпус этой втулки;

По ходу процесса сварки электрод помещается в щиток корпуса горелки через втулку, которая хорошо его фиксирует. Щиток для электродов нужно повернуть для закрепления. Держать горелку во время работы нужно под углом не больше 40° по отношению к вертикали.

Данная технология особенно широко применяется в кузовных работах и специальных ремонтных мероприятиях в автомастерских высокого профессионального уровня и с широким спектром услуг. Также он хорош при разного рода строительно-монтажных работах.

Горелка для точечной сварки

У этих моделей множество достоинств и преимуществ перед другими вариантами. Начать нужно с того, что сварочное оборудование здесь работает в разных режимах. И действие устройства также напоминает металлическое соединение в виде точек, а заготовки соединяются с помощью сварочного шва внахлест.

Особенные характеристики точечного способа носит сплошь позитивный оттенок: это и простота исполнения всех операций, и сварочный шов высокого качества, и возможность варить заготовки с разной толщиной кромок.

Точки на шве фиксируются только на одной стороне, так что эстетические потери здесь минимальные.

Технология очень востребована в чрезвычайно ответственных областях работы с металлами: самолетостроение, приборостроение и другие высокотехнологичные отрасли.

В данной статье перечислены далеко не все возможности и модели горелок из тех, что имеются на современном рынке. Разные технологии предполагают выбор среди разных моделей и марок производителей.

Существуют модели специальных горелок для сварки алюминия или соединения пластмасс. Выбор правильной модели должен быть осознанным и без суеты. Нужно не забыть учесть множество деталей и нюансов: к примеру, разъем для подключения, условия применения при высокой влажности и многое другое.

Помимо промышленных вариантов на рынке имеется большая отдельная группа устройств для специализированных работ и отраслей, название такому устройству – мини газовая горелка. Она применяется в областях, весьма далеких от промышленного производства: от ювелирного дела до стоматологии.